package com.sparsearr.datastructures.ztr.search;

import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

import java.util.Arrays;

/**
 * @Author: ZhaoTR
 * @Date: Created in 2025/6/2 20:41
 * @Description: 斐波那契算法
 * @Version: 1.0
 */

public class FibonacciSearch {
    private static final Logger logger = LogManager.getLogger(FibonacciSearch.class);

    public static int maxSize = 20;

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 8, 10, 89, 1000, 1234};
        System.out.println(fibSearch(arr, 1));
    }

    // 斐波那契查找算法：获取到一个斐波那契数列 mid = low + (high - low) * k / (f[k] - 1)
    // 非递归的方式得到斐波那契数列
    public static int[] fib() {
        int[] f = new int[maxSize];
        f[0] = 1;
        f[1] = 1;
        for (int i = 2; i < maxSize; i++) {
            f[i] = f[i - 1] + f[i - 2];
        }
        return f;
    }

    /**
     * 斐波那契算法
     *
     * @param a   数组
     * @param key 查找值
     * @return 查找到的索引，没有找到返回-1
     */
    public static int fibSearch(int[] a, int key) {
        int low = 0;
        int high = a.length - 1;
        // 表示斐波那契分割数值的下标
        int k = 0;
        // 存放mid的值
        int mid = 0;
        // 获取斐波那契数列的长度
        int[] f = fib();
        // 获取到斐波那契分割数值的下标
        while (high > f[k] - 1) {
            k++;
        }
        // 因为f【k】这个可能是大于arr.length，所以需要重新定义f【k】的值
        int[] temp = Arrays.copyOf(a, f[k]);
        // 将数组填充，如果数组的长度小于f[k]，则填充，如果大于f[k]，则不填充
        for (int i = high + 1; i < temp.length; i++) {
            temp[i] = a[high];
        }
        // 循环查找
        while (low <= high) {
            mid = low + f[k - 1] - 1;
            // 如果key小于mid，则向左查找，如果key大于mid，则向右查找
            if (key < temp[mid]) {
                high = mid - 1;
                // 说明：
                // 1. 全部元素 = 前面的元素+后面的元素
                // 2. f[k] = f[k-1] + f[k-2]
                // 因为f[k] = f[k-1] + f[k-2]，所以f[k-1] = f[k-2] + f[k-3]
                // 在斐波那契数列中，f[k-1] 前面继续查找 k--
                k--;
            } else if (key > temp[mid]) {
                low = mid + 1;
                // 说明：
                // 1. 全部元素 = 前面的元素+后面的元素
                // 2. f[k] = f[k-1] + f[k-2]
                // 因为 f[k-2]，所以f[k-1] = f[k-3] + f[k-4]
                // mid= f[k-1-2]-1
                k -= 2;
            } else {
                // 需要确定返回是哪一个下标
                if (mid <= high) {
                    return mid;
                } else {
                    return high;
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}
